Týden utekl jako voda a je tedy ideální čas se podívat, jaké kosmonautické události jej tvořily. V Kosmotýdeníku se dnes podíváme do roku 2014, kdy na kometě 67P přistával lander Philae. V tomto týdnu byly zveřejněny informace o jeho strastiplné cestě k povrchu a zejména o jeho druhém odrazu od povrchu komety, při kterém byla nečekaně zjištěna nějaká ta novinka o kometách. V dalších tématech se podíváme na testování světlometů roveru VIPER, anebo na aktuální testování Starship SN-8. Přeji vám pěknou neděli a příjemné čtení.

Philae se propadlo do pěny

Jedna z největších kosmonautických událostí roku 2014 se odehrála 12. listopadu. Modul Philae začal svůj sestup k jádru komety 67P Čurjumov/Gerasimenko – jako vůbec první lidský výtvor se tento evropský kus techniky pokusil přistát na jádru komety. Nad kometou jej hlídala sonda Rosetta a v řídicím středisku byli všichni napjatí. Sestupovalo se do prostředí, o kterém se toho vědělo jen málo a přistání se jevilo díky nízké gravitaci a neznámým podmínkám na povrchu jako extrémně nejisté. Navíc i po technické stránce byl tento přistávací modul vybaven komplikovaným systémem přistání. Philae to nakonec zvládlo s artistickým vystoupením – od povrchu se totiž při prvním kontaktu odrazilo. Po dvouhodinovém skoku se znovu odrazilo a následně zapadlo pod útes, kde ve stínu bez dostatečného přístupu ke sluneční energii provedlo většinu svého vědeckého programu. Dokázalo odeslat data a pak se odmlčelo. Vědci dokázali identifikovat místo, kde Philae skončilo zaklíněné a provádělo svá měření. Záhadou však zůstávalo místo, kde se malý průzkumník od komety odrazil podruhé před tím, než zapadl do propasti. Místo je zajímalo i proto, že data naměřená během druhého kontaktu byla velmi zajímavá.

Nicméně právě místo druhého dotyku se dlouho nedařilo najít. Postupně se podařilo identifikovat jak první místo, kam mělo Philae původně namířeno – oblast zvanou Agilkia, kde nedošlo ke všem plánovaným procedurám přistání (původně se měl modul přichytit harpunou a jeho tři nohy přivrtat k povrchu – k tomu nedošlo). Známá je i oblast v průrvě, kam po nárazu na útes Philae zapadlo. Tato oblast dostala jméno Abydos a byla přesně určena až 22 měsíců po přistání – ve chvíli, kdy mise sondy Rosetta již končila. Posledním neznámým místem tak zůstávalo místo druhého kontaktu.

Laurence O’Rourke z ESA, který hrál hlavní roli při hledání operačního místa Philae, byl také odhodlán vyhledat dříve neobjevené druhé místo přistání. „Philae nám zanechalo jednu poslední záhadu, která čekala na vyřešení,“ řekl Laurence. „Bylo důležité najít toto druhé místo, protože senzory na Philae naznačovaly, že se zarylo hluboko do povrchu a s největší pravděpodobností odhalilo prastarý led skrytý pod zvětralým povrchem, což by mohlo poskytnout neocenitelný přístup k miliardě let starému ledu.“ Spolu s týmem vědců a inženýrů původní mise se pustil do shromažďování dat z přístrojů sondy Rosetta a Philae, aby našel a potvrdil „chybějící“ místo přistání.

Jak bylo naznačeno, Philae v době druhého kontaktu odhalilo dosud skryté vrstvy ledu, které na potemnělém povrchu komety výrazně zářily, definitivní potvrzení přišlo z dat přístroje ROMAP – magnetometru umístěném přímo na Philae. Přístroj byl navržen k provádění měření magnetického pole v prostředí komety, ale pro novou analýzu tým zkoumal změny zaznamenané v datech, které vznikly, když se rameno – které vyčnívalo 48 cm nad tělo Philae – fyzicky pohnulo, ve chvíli, kdy zasáhlo povrch. Tím se vytvořila charakteristická formace špiček v datech, která přístroj odeslal k sondě. Rameno se v ten okamžik pohnulo vůči tělu přistávacího modulu. Tato data poskytla odhad doby, kdy Philae setrvávalo v kontaktu s okolním ledem.

Údaje získané z přístroje ROMAP byly vzájemně korelovány s údaji shromážděnými magnetometrem na sondě Rosetta. Toto srovnání pomohlo vyloučit vliv případných výkyvů magnetického pole samotné komety. „Sice jsme nebyli schopni provést všechna vědecká měření, se kterými jsme v roce 2014 počítali, že nám přistávací modul poskytne, ale současná práce s těmito staršími daty nám zase mnohé nečekané odhalila. Takže je opravdu úžasné používat data z magnetometru a kombinovat je s daty z Rosetty i Philae způsobem, který nikdy nebyl zamýšlen, aby nám přinesl tyto nové nečekané poznatky,“ říká Philip Heinisch, který vedl analýzu dat ROMAP.

Opětovná analýza údajů o přistání zjistila, že Philae strávilo na druhém místě přistání téměř dvě celé minuty a při poskakování na tomto druhém místě byly zaznamenány nejméně čtyři identifikovatelné nárazy a kontakty s povrchem. Jeden obzvláště pozoruhodný kontakt odhalený v datech magnetometru byl vytvořen, když se horní část modulu Philae ponořila asi 25 cm do ledu na místě malé štěrbiny. Philae tam zanechalo identifikovatelné stopy od své vrtné věže a boků. Špičky v datech magnetického pole vyplývající z pohybu ramene ukázaly, že vytvoření tohoto konkrétního otisku trvalo Philae tři sekundy.

Stopy, které po svém válení a skocích na místě druhého dotyku Philae na kometě zanechalo, připomínají tvarem lidskou lebku. Evropská kosmická agentura se s touto asociací rozhodla pracovat i nadále a tak je tato oblast nazývaná Skull-top ridge.

Analýza snímků z kamery OSIRIS a spektrometru VIRTIS – přístrojů umístěných na Rosettě, odhalila přesné místo dopadu. Nově odhalený led byl velmi světlý a jasně zářil na pořízených snímcích. Philae odhalilo asi 3,5 metrů čtverečních tohoto ledu. V době nárazu Philae byl led většinou skrytý ve stínu, teprve o několik měsíců později byla tato oblast osvětlena a zachycena na mnoha snímcích, které Rosetta pořídila. „Bylo to světlo zářící ve tmě,“ říká Laurence a poznamenává, že se nacházelo jen 30 m od místa, kde Philae nakonec definitivně zapadlo. A na závěr možná nejzajímavější informace. Nárazy, které Philae prodělalo, nebyly tak tvrdé, jak se mohou zdát.

Ačkoli je nález druhého místa kontaktu zajímavý, tato studie a hledání přinesla také vůbec první údaje o hustotě a tvrdosti podpovrchových materiálů komety měřené přímo na místě. „Rychlá akce Philae, které se vmáčklo do štěrbiny na povrchu komety, nám umožnila zjistit, že tato starodávná, miliardy let stará směs ledového prachu je mimořádně měkká – nadýchanější než pěna cappuccina nebo spíše podobná pěně nacházející se při koupeli ve vaší vaně,“ dodává Laurence.

Dále se podařilo zjistit, jakou mají povrchové a podpovrchové balvany hustotu – tedy kolik prázdného prostoru je mezi jednotlivými zrny ledového prachu uvnitř balvanů. Robustně vypadající útvary na povrchu komety, které známe z fotek, jsou z 75% tvořeny prázdným prostorem, což odpovídá dříve odhadovaným údajům určeným pro hustotu celé komety. Stejná studie ukázala, že kometa je kdekoli ve svém vnitřku homogenní ve všech velikostních měřítcích až do asi jednoho metru.

Tato zjištění jsou krásnou ukázkou, jak se dají data z vědeckých přístrojů využít pro zjištění, která nebyla ani přepokládána, že by jimi měla být schopná zjistit. Nová data o velmi malé hustotě vnitřku i povrchu komety pomohou napříště vytvořit lepší strategie případných přistání na těchto tělesech.

Kosmický přehled týdne:

V roce 2023 se na Měsíc, konkrétně k jižnímu pólu, chystá rover VIPER, který bude zkušebně hledat vodu. Cesta za vodou však povede také do zastíněných kráterů, kde vládne absolutní tma a tak inženýři poprvé řeší výzvu ve formě instalace světlometů, které budou sloužit pro orientaci v tomto temném prostoru. Světelné podmínky na Měsíci jsou oproti pozemským odlišné. Ve tmavých oblastech je skutečně takřka absolutní tma. Navíc jsou hranice mezi osvětlenými částmi a těmi ve stínu velmi ostré a vytváří pro člověka i stroje poněkud nepřehledné prostředí. Pro orientaci v prostoru tak bude třeba kombinace kamer s vhodným dostatečně výkonným osvětlením. Aby se inženýři ujistili, že nové světlomety nebudou oslňovat kamery a skutečně budou plnit funkci, která je spojená hlavně se schopností vozítka vyhnout se případným nebezpečím, testovali v nedávných dnech tyto prototypy na Zemi. Krom světel vytvořili i věrnou kopii měsíční krajiny, aby ověřili nový systém v co nejrealističtějších podmínkách. „Čelíme podobným výzvám jako kterýkoli designér automobilů,“ řekl Uland Wong, vedoucí navigačního hardwaru VIPER a počítačový vědec společnosti Ames. „Ať už jde o rover nebo o další model sedanu, špatný design osvětlení znamená, že řidič nevidí detaily v krajině. Těmto výzvám na Měsíci musíme věnovat zvláštní pozornost, protože jakmile VIPER někde zapadne, už se nevrátí.“ A ačkoli se světla používají třeba na Mezinárodní kosmické stanici, či pro osvětlení některých přístrojů kosmických sond, na Měsíci se řeší skutečně výkonné světlomety podobné těm z automobilů, které dokážou odhalit i objekty, které by nasvícené jedním světlem nebyly na první pohled vidět. Světla VIPERu budou tvořena řadou LED diod a nabízejí stejnou flexibilitu jako dálková světla a parkovací světla vašeho vozu. Dva světlomety budou namontovány na stožár a budou vrhat úzký paprsek na dlouhou vzdálenost. Kolem základny roveru bude až dalších šest světel osvětlovat širokou oblast méně intenzivně a podle potřeby je lze jednotlivě zapínat a vypínat. Aktuálně probíhá řada testování, které zkouší jednotlivá světla a zkoumá se jejich účinnost na modelu měsíční krajiny. Ještě připomeňme, že VIPER bude pohánět energie ze solárních panelů. Jeho výpravy do kráteru budou tedy krátké a pak se bude vždy vracet nad kráter dobíjet akumulátory. Rychlost návratu, správná orientace a volba dobré cesty je tak důležitá pro splnění celé mise. VIPER je součástí programu Lunar Discovery and Exploration Program.

Na start Falconu 9 s družicí GPS III-04 už nějaký ten pátek čekáme. Důvodem odkladů bylo jak špatné počasí, tak především nečekaný nárůst tlaku v jednom z motorů Merlin na prvním stupni Falconu 9. To odložilo start prakticky o měsíc a bylo nutné vyřešit tuto anomálii ještě před letem první operační mise s posádkou v Crew Dragonu. Nakonec se však problém odhalil – o čemž jsme psali během týdne – a přišla i další pozitivní zpráva. V noci na neděli provedl na rampě SLC-40 první stupeň Falconu 9 s číslem B1062 úspěšně statický zážeh. Misi tak nyní nestojí nic v cestě. Startovat by se mělo ve čtvrtek.

Elon Musk se u tohoto tweetu rozpovídal o nadcházejících letových zkouškách Starship SN-8. Dle jeho slov by prý byl rád, kdyby došlo k úspěšnému řízení sestupu Starship. To, zda se podaří napoprvé přistát je samozřejmě nejisté. Na dotaz, zda zkoušky nového řízení pomocí aerodynamických ploch odpověděl, že to zkoušeli v aerodynamickém tunelu se zmenšeným modelem. Nicméně to co občas funguje teoreticky, pak v praxi může být jinak. Připomeňme, že Starship bude svůj let atmosférou stabilizovat pomocí svých křídel. Před přistáním však bude muset provést efektní otočku tak, aby jednak zbrzdila dopředný pohyb, posléze se zhoupne přímo proti povrchu a zde pak motoricky sníží svoji pádovou rychlost a přistane. Je to mnohem těžší a komplikovanější verze přistání od toho, které známe od Falconu 9. Letové zkoušky Starship SN-8 by mohly přijít již v nejbližších týdnech – pokud všechny testy dopadnou dobře.

Přehled z Kosmonautixu:

Ve čtení Kosmotýdeníku jste dospěli až k přehledu všech článků, které v uplynulém týdnu na tomto webu vyšly. Vydáváme minimálně dva články o kosmonautice denně, pojďme se na ně podívat. Nejdříve jsme se podívali na Mezinárodní kosmickou stanici, kde došlo na další fázi zajímavého experimentu robotického přečerpávání paliva. Dobrá zpráva dorazila z Evropy. Bylo totiž dokončeno testování motorů na tuhé pohonné látky pro novou evropskou raketu Vega-C. Věnovali jsme se také sledování příprav na start dvou připravovaných utajených startů. I v říjnu vyšel podrobný přehled novinek, změn, návrhů a příprav na stavbu stanice Gateway, která bude umístěna u Měsíce. Po úspěšném odebrání vzorků z povrchu planetky Bennu, se mise OSIRIS REx soustředila na urychlené uložení vzorků do návratového pouzdra. Materiálu totiž bylo tolik, že bylo namístě, aby se materiál dostal do pouzdra co nejrychleji. Celá operace běžela nakonec hladce. Přinesli jsme také dobrou zprávu z českých luhů a hájů, když jsme vás informovali o tom, že největší český festival kosmických aktivit bude online. Americké vozítko Perseverance, určené k průzkumu Marsu proletělo bodem, od kterého je blíže Marsu, než k Zemi. Evropská kosmická agentura se zase soustředí na hledání materiálu, který bude odolný vůči měsíčnímu regolitu. Pro společnost SpaceX a agenturu NASA přišla také dobrá zpráva, když se zjistilo, co stálo za posledním nečekaným chováním motoru Merlin rakety Falcon 9. Cesta k první operační pilotované misi je tak volná. V poslední pátek v měsíci jste se dočkali dalšího dílu Pokecu s Kosmonautixem. Možnosti připravovaného velkého teleskopu Jamese Webba jsou velmi široké a tak by tato vlajková loď astronomie mohla pomoct zkoumat i vzdálené končiny naší soustavy. V sobotu oslavila Mezinárodní kosmická stanice dvacet let od chvíle, kdy se odstartovala první dlouhodobá posádka a stanice je od té doby trvale obydlena. Nepřišli jste ani o další díl pořadu Vesmírná technika, který se věnoval vědeckým přínosům misí Fobos.

Snímek týdne:

V sobotu oslavila světová kosmonautika jedno důležité výročí. Přesně před 20 lety 31. října v 8:52 SEČ odstartovala z kosmodromu Bajkonur nosná rakety Sojuz-U, která vynášela kosmickou loď Sojuz TM-31. Cílem byl zárodek Mezinárodní kosmické stanice. O pár dní později začala první dlouhodobá expedice na ISS ve složení Jurij Gidzenko, Sergej Krikaljov a William Shepherd a od té doby je stanice bez ustání obývaná. Přidáváme proto fotografii ze startu této důležité mise, a ačkoli je dvacet let stará, své místo zde má právem.

Video týdne:

NASA uvolnila video pohledem navigační kamery, ve kterém je vidět prakticky celý sestup a odběr vzorků z planetky Bennu, který provedla americká sonda OSIRIS-REx v minulém týdnu.

Zdroje informací:
https://www.esa.int/
https://twitter.com/
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2020/10/philae_creates_eye_of_the_skull/22281482-1-eng-GB/Philae_creates_eye_of_the_skull_pillars.gif
https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2020/10/how_philae_left_its_mark_during_touchdown_two/22281400-1-eng-GB/How_Philae_left_its_mark_during_touchdown_two_pillars.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/rosetta-homepage.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/acd20-0064-004.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/Rosetta%27s_Philae_touchdown.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/iss01-s-006_0.jpg
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=51332.0;attach=1984886;image